Peștele zebră, Medaka și Killifish turcoaz pentru înțelegerea tulburărilor neurodegenerative/de neurodezvoltare umane Partea 1

Abstract:

În ultimii ani, peștii mici, cum ar fi peștii zebra și medaka, au fost recunoscuți pe scară largă ca animale model. Ei au o omologie ridicată în genetică și structura țesuturilor cu oamenii și caracteristici unice pe care animalele model de mamifere nu le au, cum ar fi transparența embrionilor și a larvelor, dimensiunea corpului mică și ușurința experimentelor, inclusiv manipularea genetică.

Legătura dintre genetică și memorie este un domeniu de cercetare în curs de dezvoltare, iar unele studii sugerează că amintirile noastre sunt strâns legate de genele noastre. Din această perspectivă, putem trage următoarele concluzii atunci când ne uităm la modul în care genetica afectează memoria umană.

În primul rând, materialul genetic poate afecta structura fiziologică și modul de lucru al creierului uman prin codificarea genelor. Aceste schimbări, în parte, ne afectează capacitatea de a forma și reține amintiri. De exemplu, unii oameni se nasc cu o memorie de lucru mai bună și o capacitate mai mare de a trece de la memoria pe termen scurt la cea pe termen lung. Această capacitate de memorie este adesea legată de prezența unor monomeri genici specifici. În mod similar, unele gene pot face oamenii mai susceptibili la probleme precum amnezia, care pot afecta direct performanța memoriei umane.

În al doilea rând, factorii de mediu pot afecta, de asemenea, performanța memoriei umane împreună cu factorii genetici. Chiar și oamenii cu același fundal genetic vor avea performanțe diferite ale memoriei sub diferite metode de educație și antrenament. De exemplu, experiența de antrenament pe termen lung poate îmbunătăți considerabil memoria. Acest proces de antrenament poate dura luni sau ani, ceea ce înseamnă că impactul factorilor de mediu asupra performanței memoriei este de asemenea important.

Fie că se datorează fundamentelor biologice sau factorilor de mediu, există lucruri pe care le putem face pentru a ne îmbunătăți performanța memoriei prin cercetare și câțiva pași practici. Ne putem îmbunătăți performanța memoriei citind, revizuind, exersând etc., iar prin explorarea interacțiunii acestor factori, putem înțelege mai pe deplin aceste procese.

În general, legătura dintre genetică și memorie este un domeniu emergent al științei care oferă o nouă modalitate de a afla mai multe despre cum funcționează creierul uman. Înțelegerea acestor cunoștințe ne poate ajuta să înțelegem mai bine natura memoriei și să luăm pașii corespunzători pentru a ne îmbunătăți performanța memoriei personale. Să valorificăm aceste cunoștințe și să le exersăm în viața noastră de zi cu zi pentru a ne ajuta să devenim oameni mai inteligenți, mai încrezători și mai de succes. Se poate observa că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria, deoarece Cistanche deserticola are efecte antioxidante, antiinflamatorii și anti-îmbătrânire, care pot ajuta la reducerea oxidarii și a reacțiilor inflamatorii din creier, protejând astfel sănătatea sistemului nervos. În plus, Cistanche deserticola poate promova, de asemenea, creșterea și repararea celulelor nervoase, sporind astfel conectivitatea și funcția rețelelor neuronale. Aceste efecte pot ajuta la îmbunătățirea memoriei, a învățării și a vitezei de gândire și pot preveni, de asemenea, dezvoltarea disfuncției cognitive și a bolilor neurodegenerative.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a crește memoria

Peștii zebra și medaka au fost folosiți pe scară largă în domeniul neurologiei, în special pentru a dezvălui mecanismele bolilor neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson și Alzheimer, iar recent, acești pești au fost utilizați și pentru a înțelege tulburările de neurodezvoltare, cum ar fi tulburarea spectrului autist.

Peștele turcoaz a apărut ca un model de animal nou și unic, în special pentru cercetarea îmbătrânirii, datorită ciclului său unic de viață, iar acest pește pare să fie, de asemenea, util pentru bolile neurologice legate de vârstă.

Acești pești mici sunt modele animale excelente pentru analiza tulburărilor neurologice umane și se așteaptă să joace un rol tot mai mare în acest domeniu. Aici, prezentăm diverse aplicații ale acestor pești model pentru a ne îmbunătăți înțelegerea tulburărilor neurologice umane.

Cuvinte cheie: pește mic; peste zebra; medaka; killifish turcoaz; boli neurodegenerative; Boala Parkinson; îmbătrânire; tulburare de neurodezvoltare.

1. Introducere

Când ne gândim la animale model folosite în cercetarea medicală, animalul tipic este un șoarece. De-a lungul istoriei științei, mulți cercetători au standardizat și au avansat proceduri experimentale folosind șoareci, inclusiv tehnici genetice, analiză biochimică și analiză comportamentală. Nu există nicio îndoială că șoarecii sunt în fruntea animalelor model.

Pe lângă șoareci, șobolanii, muștele și nematozii au o istorie relativ lungă ca animale model. Printre animalele model, peștii mici, cum ar fi peștele zebra (Danio rerio), medaka (Oryzias latipes) și killifish turcoaz (Nothbranchius furzeri) sunt relativ nou-veniți, dar sunt din ce în ce mai prezenți (Tabelul 1) [1–7].

Deoarece peștii și mamiferele, cum ar fi oamenii, s-au separat atât de recent în cursul evoluției, omologiile lor anatomice și genetice sunt remarcabil de bine conservate. În laborator, peștii mici sunt animale model excelente, cu multe avantaje pe care modelele de mamifere nu le au, cum ar fi întreținerea simplă de la embrion la adult, vizibilitate excelentă a țesuturilor cu embrioni și larve transparente, manipulare ușoară în experimente de laborator, inclusiv biologie moleculară, biochimie, histologie și așa mai departe. pe.

Această analiză subliniază caracteristicile acestor pești mici, relevanța lor pentru oameni, beneficiile utilizării peștilor mici ca animale model pentru tulburări neurologice și modul în care peștii mici sunt utilizați în prezent în cercetarea bolilor neurodegenerative și a tulburărilor de neurodezvoltare.

2. Sistemul nervos central la peștii mici

Muștele și nematodele, care sunt utilizate ca model de animale mici, sunt nevertebrate și pot fi dezavantajate atunci când sunt considerate modele de boli umane. Pe de altă parte, peștii mici sunt vertebrate, cum ar fi șoarecii și oamenii, iar multe dintre structurile lor de organe sunt similare cu cele ale oamenilor.

Structura și funcția de bază a sistemului nervos central se păstrează de la pești mici la oameni. La nematozi, de exemplu, ganglionii capului sunt uneori denumiți „creier”, dar nu au o relație filogenetică directă cu creierul vertebratelor.

Peștii mici, pe de altă parte, au ceea ce se poate numi cu exactitate un creier. Deși există unele diferențe între creierul peștilor mici și al oamenilor, acestea sunt similare din punct de vedere anatomic și funcțional în ansamblu.

Această secțiune descrie caracteristicile anatomice ale creierului peștelui zebra. Un excelent arbore filogenetic al conexiunilor evolutive dintre animalele model menționate mai sus este prezentat într-un raport anterior [6].

Formarea structurală și anatomică a sistemului nervos central la peștele zebră începe devreme în dezvoltare. După formarea tubului neural la 17 hpf (ore post-fertilizare), începe morfogeneza creierului.

Granița dintre mezencefal și creier posterior începe să se formeze, iar regiuni precum cerebelul și talamusul sunt dezvoltate [8]. Neuronii dopaminergici umani din substanța neagră sunt localizați în mijlocul creierului, dar nu există grupuri dopaminergice în creierul mediu clasificat anatomic al peștilor zebra. Există mai multe grupuri de neuroni dopaminergici în diencefalul vecin și formarea lor a început la 18 hpf [9].

Mai mult, s-a demonstrat că unii dintre neuronii dopaminergici din acest diencefal se extind și proiectează axoni lungi către striat, iar acești neuroni ar putea fi echivalenti cu neuronii dopaminergici umani din substanțanigra [10].

Se crede că proiecțiile dopaminergice la nivelul creierului anterior la peștii zebra sunt omoloage cu sistemul de recompensă la mamifere [11]. Deoarece compoziția generală a neuronilor dopaminergici este conservată în rândul teleosteilor, distribuția neuronilor dopaminergici la killifish turcoaz este similară cu peștele zebra și medaka.

Vă rugăm să consultați cel mai recent raport privind analiza neuronilor catecolaminergici din sistemul nervos central al killifish turcoaz [12].

For more information:1950477648nn@gmail.com